建筑工程中深基坑施工管理初探

盧立萍

摘要:結合實際工程,介紹了土釘墻在建筑深基坑的應用,探討了施工過程需要注意的一些問題,提出了有效的施工管理辦法。僅供相關技術人員參考。

關鍵詞:深基坑;土釘墻;施工管理

受到基坑深度和平面形狀的影響,在開挖過程中,地下水位和土層應力場發生改變,會引起基坑的變形作用,所以是一個可變的工程學科。施工過程中,由于氣象條件的變化、基坑周邊的堆載、施工機具的振動、開挖順序的改變都可以引發基坑工程的突發事件。所以基坑工程是關系到人民生命財產安全的重大隱患。本文從具體深基坑工程的管理出發,對深基坑工程的施工管理進行探討。

1 工程概況

某工程深基坑,沉池基底標高為-19.9m,上開口尺寸為40 m×44m,下開口尺寸為26m×24m。沖渣溝基坑開挖深度為(-10.1)m×(-13.55)m,上口寬14m,下口寬4.4m,長度約89m。由于場地有限,不能進行放坡開挖,故擬采用有支護系統的開挖方式進行深基坑設計和施工。該場地原始地形起伏較大,高程在+25m~+10m之間,土層分布由上至下分別為素填土(1m～2.5m厚)、粉質粘土(2m～2.5m厚)、泥質砂巖(4m～7m厚)。該場地屬于長江階地及階地坳溝地貌。地下水類型為上層滯水(階地區)和潛水(階地坳溝區),地下水位埋深-2.2m~-2.9m。

2 土釘墻支護實施

2.1 施工工藝流程

該深基坑支護工程的主要施工工藝流程:土釘制作→置土釘→第一次拌漿→扎鋼筋網片→噴第一次混凝土面層→第二次伴漿→噴第二次混凝土面層。

土釘墻的主要特點是邊開挖邊支護,而不象其他的支護方式是預先進行支護結構的施工。這樣可以大大節省工期,加快進度。土釘墻采用二次噴漿的方式保證土釘結構的整體性、面層的強度和防滲性能。

2.2 支護施工注意的問題

2.2.1 開挖與修坡

土方的開挖采用機械作業,施工中應注意盡量少擾動坡壁的原土層,一次開挖深度根據設計的土釘垂直距離、地質條件以及施工機械的作業能力等綜合條件來確定,開挖后,用人工及時修整。

2.2.2 初噴混凝土

邊坡修整后,立即噴射第一層混凝土,其厚度根據設計要求為50mm~80mm。

2.2.3 土釘施工

每一層土釘施工按成孔、注漿、編鋼筋網、二次噴漿的工作流程進行。首先用鉆機成孔,注意減少土體的擾動和鉆進過程中未明物體的阻擋。按設計規定的孔徑、孔距及傾角成孔。成孔后及時將土釘(連同注漿管)送入孔中,沿土釘長度每隔2m設置一對中支架。注漿時先高速低壓從孔底注漿,當水泥漿從孔口溢出后,再低速高壓從孔口注漿。其次是編鋼筋網,焊接土釘頭。層與層之間的豎筋用對鉤連接,豎筋與橫筋之間用扎絲固定,土釘與墊板施焊。最后是按設計要求噴射第二層混凝土。這樣一層土釘墻就施工完畢,繼續開挖第二層土方,按此循環直至坑底標高。

2.2.4 過程控制

在連鑄工程中,土方開挖由另一家單位施工,因此與支護施工如何協調非常關鍵。避免出現超挖或支護跟不上的情況,如果做不到先撐后挖,稍有疏忽就會出事。實際條件根據現場部分雜填土、大量砂質泥巖及施工區域狹小的情況,采用挖掘機、鑿巖機施工,開設出土坡道口,機械倒運、出土。根據支護每一層的施工周期、機械的作業范圍,組織開挖。每一次開挖深度嚴格控制在2m范圍以內,要求基底平整,以便與支護機械水平作業。

對施工區域有影響的管道、構建物的資料必須收集齊全,提前編制保護或清除方案。保證施工作業過程中不出現由于地下管道、構建物的問題而引發的工程事故或誤工。施工過程中出現了由于總包提供的資料不全,原出土方案中出土口位置有地下生產管道,出土口必須另設,結果增大了施工成本和難度。

土釘墻支護施工中成孔是關鍵。目前國內土層錨桿專用機械基礎是由鉆機改裝的,XU-300型、600型K舳75A電動巖石機。施工中應根據施工進度的要求,調整施工設備的數量及作業時間,確保工程進度。從鉆孔的特點來分,又有干鉆和濕鉆之分,干鉆主要適用于巖層、砂土層,施工速度較慢;濕鉆主要適用于粘土層,施工速度較快。在該基坑支護工程施工中,由于地形起伏較大,因此兩種方式均有使用,效果也較理想。但是對雜填土層,由于較松散,孔隙較多,濕鉆成孔質量很難保證,容易出現塌孔,后來采用干鉆成孔,質量基本能滿足施工要求。

土釘的制作與安裝是保證土釘正常有效工作的關鍵之一。土釘的制作應嚴格按圖紙設計、施工規范要求驗收,分批驗收合格后才可以安裝。土釘安裝過程設專人驗收,合格后方可進行下道工序,這樣可以避免出現偷工減料,達不到設計要求。土釘的安裝要及時、合理,以防成孔后,不立即安裝,這樣容易出現塌孔的現象,影響質量和進度。同時加強對現場材料的管理、控制,支護施工完成后,通過現場確認工程量進行工料分析,與實際使用材料相比較,誤差基本控制在5%以內。

注漿的質量控制也是保證土釘能正常工作的必要環節。在施工中,第一次注漿采用水泥砂漿,配比為水泥:砂:水=1:0.5:0.45,注漿壓力為0.2Mpa~0.5MPa。在第一次注漿結束后2h進行第二次注漿。第二次注漿選用純水泥漿,配合比為水泥:水=1:0.45,注漿壓力為1.5Mpa~2.0MPa,使漿液沖破封口薄膜及初凝砂漿,漿液注入到砂漿和土體之間,達到控制壓力1min~2min即可結束注漿。施工中必須設專人監測注漿及壓力表數值,并簽字確認,才能確保注漿質量。

鋼筋混凝土面層施工要嚴格按圖紙設計、施工規范要求驗收,要求邊坡平整,噴射厚度均勻,可通過定點抽查混凝土層厚度來提高質量。面層施工完后須上層土釘注漿體及混凝土面層達到設計強度的70%后,方可進行下層土方開挖,切忌提前開挖。待上層混凝土面層強度達到70%后,按要求將土釘與墊板進行固定,使土釘與混凝土面層、土體形成一個整體,提高整體穩定性的效果。

降水和排水是深基坑支護施工過程中的難題,效果不理想會給施工帶來很大難度,施工周期也會延長。在本次施工中,由于地下水位較低,因此采用坑內明排水的方法。首先做好坡面壓頂及排水溝系統,要求平整,排水暢通,做到即使雨季地表水也不能流滲到坑內。另外,還在坑內設簡易排水溝及集水井,兩臺大功率、高揚程水泵及時排水,確保支護施工不受影響。

安全監測環節是指導深基坑支護正常施工、避免事故發生的必要措施,在該工程的施工中采用水平位移觀測的方式,基坑四周布設觀測點,隨著基坑深度的增大,調整觀測周期,收集信息,及時進行安全分析。尤其雨季施工階段,進行24h安全監測,對邊坡有無裂縫、滲漏點進行檢查,及時修復,以防出現滑坡、坍塌,確保施工安全。

采用信息化施工的模式對施工過程中發現地質情況與勘察報告不符、墻體變形過大或按設計施工困難等情況及時與設計、勘察單位聯系、溝通,及時修改、加固或補救。充分利用外部資源來完善、指導施工。因此,支護工程從施工質量、安全性論證都得到了充分的肯定。

在主體結構施工完成后,對支護部分的材料進行回收利用,降低施工成本。

3 結語

通過對該連鑄工程深基坑支護的施工與管理,發現有不少跟土釘墻有關的問題需要注意,在總結教訓的同時,也積累了經驗,這些積累不僅對該工程的工程質量和施工管理提供了良好的保障,也希望這些經驗能為將來類似的工況提供有價值的借鑒。

參考文獻

[1]劉建航.基坑工程手冊[M].北京:中國建筑工業出版社,1997.

[2]牛武功.土釘墻在深基坑支護中的應用[J].山西建筑,2006,32(13):100-101.